(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を含む撮影範囲を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影される撮影範囲内において、動きのある任意の被写体を特定する被写体特定手段と、
前記被写体特定手段によって特定された被写体を追尾する被写体追尾手段と、
前記撮影手段によって撮影される撮影範囲をズームインまたはズームアウトするズーミング手段と、
前記被写体追尾手段によって追尾される被写体の位置及び移動方向を検出する移動方向検出手段と、
前記移動方向検出手段によって検出される被写体の位置及び移動方向に基づいて、被写体が撮影範囲である画角から外れる方向へ移動しているかどうかを判定する移動方向判定手段と、
前記被写体追尾手段によって追尾される被写体の移動速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段によって検出される被写体の移動速度が、所定の速度以上であるかどうかを判定する速度判定手段と、
前記速度判定手段によって、被写体の移動速度が所定の速度以上であると判定され、且つ前記移動方向判定手段によって、被写体が画角から外れる方向へ移動していると判定されたことに応じて、前記被写体を含む撮影範囲をズームアウトするよう前記ズーミング手段を制御する制御手段と
を備え、
前記移動方向検出手段と前記移動方向判定手段は、前記速度判定手段によって被写体の移動速度が所定の速度以上でないと判定されたときに、処理動作を行わないことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
被写体を含む撮影範囲を撮影する撮影工程と、
前記撮影工程によって撮影される撮影範囲内において、動きのある任意の被写体を特定する被写体特定工程と、
前記被写体特定工程によって特定された被写体を追尾する被写体追尾工程と、
前記撮影工程によって撮影される撮影範囲をズームインまたはズームアウトするズーミング工程と、
前記被写体追尾工程によって追尾される被写体の位置及び移動方向を検出する移動方向検出工程と、
前記移動方向検出工程によって検出される被写体の位置及び移動方向に基づいて、被写体が撮影範囲である画角から外れる方向へ移動しているかどうかを判定する移動方向判定工程と、
前記被写体追尾工程によって追尾される被写体の移動速度を検出する速度検出工程と、
前記速度検出工程によって検出される被写体の移動速度が、所定の速度以上であるかどうかを判定する速度判定工程と、
前記速度判定工程によって、被写体の移動速度が所定の速度以上であると判定され、且つ前記移動方向判定工程によって、被写体が画角から外れる方向へ移動していると判定されたことに応じて、前記被写体を含む撮影範囲をズームアウトするよう前記ズーミング工程を制御する制御工程と
を備え、
前記移動方向検出工程と前記移動方向判定工程は、前記速度判定工程によって被写体の移動速度が所定の速度以上でないと判定されたときに、処理動作を行わないことを特徴とする被写体追尾ズーミング方法。
【請求項３】
被写体を撮影する撮影装置が備えるコンピュータに適用される被写体追尾ズーミングプログラムであって、
被写体を含む撮影範囲を撮影する撮影ステップと、
前記撮影ステップによって撮影される撮影範囲内において、動きのある任意の被写体を特定する被写体特定ステップと、
前記被写体特定ステップによって特定された被写体を追尾する被写体追尾ステップと、
前記撮影ステップによって撮影される撮影範囲をズームインまたはズームアウトするズーミングステップと、
前記被写体追尾ステップによって追尾される被写体の位置及び移動方向を検出する移動方向検出ステップと、
前記移動方向検出ステップによって検出される被写体の位置及び移動方向に基づいて、被写体が撮影範囲である画角から外れる方向へ移動しているかどうかを判定する移動方向判定ステップと、
前記被写体追尾ステップによって追尾される被写体の移動速度を検出する速度検出ステップと、
前記速度検出ステップによって検出される被写体の移動速度が、所定の速度以上であるかどうかを判定する速度判定ステップと、
前記速度判定ステップによって、被写体の移動速度が所定の速度以上であると判定され、且つ前記移動方向判定ステップによって、被写体が画角から外れる方向へ移動していると判定されたことに応じて、前記被写体を含む撮影範囲をズームアウトするよう前記ズーミングステップを制御する制御ステップと
を実行させ、
前記移動方向検出ステップと前記移動方向判定ステップは、前記速度判定ステップによって被写体の移動速度が所定の速度以上でないと判定されたときに、処理動作を行わないことを特徴とする被写体追尾ズーミングプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を撮影する撮影装置に関し、詳しくは、移動を伴う被写体を自動的に追尾して撮影する撮影装置、被写体追尾ズーミング方法及び被写体追尾ズーミングプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体を撮影するカメラ装置である撮影装置は、確実に所望の被写体を撮影したいという撮影者の要求に応じて、撮影を支援する様々な機能を有している。このような撮影を支援する機能として、被写体の良好な撮影目的として被写体を自動的に追跡するように構成された装置が考案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
特許文献１では、カメラを回転駆動させることで被写体を追跡し、回転範囲の限界に達した場合に、ズームレンズ、自動焦点レンズを自動的に調節することで被写体を追跡することができる技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、ズームカメラの撮影範囲が広角カメラの撮影範囲に含まれるようになっているため、ズームカメラの撮影範囲から被写体が外れてしまった場合に、広角カメラの撮影範囲の中央で被写体を捉えることが可能になることから被写体を追跡することができる技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０８５１７号公報
【特許文献２】特開２００６−２９５２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１で開示されている手法では、被写体の移動速度が比較的高速であった場合に、被写体の移動に応じた追跡が困難となってしまうといった問題がある。また、特許文献２で開示されている手法では、ズームカメラの撮影範囲から被写体が外れてしまった場合に、広角カメラの撮影範囲の中央でも被写体を捉えることができない際には、手動による操作を実行しなくてはいけないといった問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、撮影範囲内に収めるように確実に被写体を捉えて良好に被写体を撮影することができる撮影装置、被写体追尾ズーミング方法及び被写体追尾ズーミングプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮影装置は、被写体を含む撮影範囲を撮影する撮影手段と、前記撮影手段によって撮影される撮影範囲内において、動きのある任意の被写体を特定する被写体特定手段と、前記被写体特定手段によって特定された被写体を追尾する被写体追尾手段と、前記撮影手段によって撮影される撮影範囲をズームインまたはズームアウトするズーミング手段と、前記被写体追尾手段によって追尾される被写体の位置及び移動方向を検出する移動方向検出手段と、前記移動方向検出手段によって検出される被写体の位置及び移動方向に基づいて、被写体が撮影範囲である画角から外れる方向へ移動しているかどうかを判定する移動方向判定手段と、前記被写体追尾手段によって追尾される被写体の移動速度を検出する速度検出手段と、前記速度検出手段によって検出される被写体の移動速度が、所定の速度以上であるかどうかを判定する速度判定手段と、前記速度判定手段によって、被写体の移動速度が所定の速度以上であると判定され、且つ前記移動方向判定手段によって、被写体が画角から外れる方向へ移動していると判定されたことに応じて、前記被写体を含む撮影範囲をズームアウトするよう前記ズーミング手段を制御する制御手段とを備え、前記移動方向検出手段と前記移動方向判定手段は、前記速度判定手段によって被写体の移動速度が所定の速度以上でないと判定されたときに、処理動作を行わないことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の被写体追尾ズーミング方法は、被写体を含む撮影範囲を撮影する撮影工程と、前記撮影工程によって撮影される撮影範囲内において、動きのある任意の被写体を特定する被写体特定工程と、前記被写体特定工程によって特定された被写体を追尾する被写体追尾工程と、前記撮影工程によって撮影される撮影範囲をズームインまたはズームアウトするズーミング工程と、前記被写体追尾工程によって追尾される被写体の位置及び移動方向を検出する移動方向検出工程と、前記移動方向検出工程によって検出される被写体の位置及び移動方向に基づいて、被写体が撮影範囲である画角から外れる方向へ移動しているかどうかを判定する移動方向判定工程と、前記被写体追尾工程によって追尾される被写体の移動速度を検出する速度検出工程と、前記速度検出工程によって検出される被写体の移動速度が、所定の速度以上であるかどうかを判定する速度判定工程と、前記速度判定工程によって、被写体の移動速度が所定の速度以上であると判定され、且つ前記移動方向判定工程によって、被写体が画角から外れる方向へ移動していると判定されたことに応じて、前記被写体を含む撮影範囲をズームアウトするよう前記ズーミング工程を制御する制御工程とを備え、前記移動方向検出工程と前記移動方向判定工程は、前記速度判定工程によって被写体の移動速度が所定の速度以上でないと判定されたときに、処理動作を行わないことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の被写体追尾ズーミングプログラムは、被写体を撮影する撮影装置が備えるコンピュータに適用される被写体追尾ズーミングプログラムであって、被写体を含む撮影範囲を撮影する撮影ステップと、前記撮影ステップによって撮影される撮影範囲内において、動きのある任意の被写体を特定する被写体特定ステップと、前記被写体特定ステップによって特定された被写体を追尾する被写体追尾ステップと、前記撮影ステップによって撮影される撮影範囲をズームインまたはズームアウトするズーミングステップと、前記被写体追尾ステップによって追尾される被写体の位置及び移動方向を検出する移動方向検出ステップと、前記移動方向検出ステップによって検出される被写体の位置及び移動方向に基づいて、被写体が撮影範囲である画角から外れる方向へ移動しているかどうかを判定する移動方向判定ステップと、前記被写体追尾ステップによって追尾される被写体の移動速度を検出する速度検出ステップと、前記速度検出ステップによって検出される被写体の移動速度が、所定の速度以上であるかどうかを判定する速度判定ステップと、前記速度判定ステップによって、被写体の移動速度が所定の速度以上であると判定され、且つ前記移動方向判定ステップによって、被写体が画角から外れる方向へ移動していると判定されたことに応じて、前記被写体を含む撮影範囲をズームアウトするよう前記ズーミングステップを制御する制御ステップとを実行させ、前記移動方向検出ステップと前記移動方向判定ステップは、前記速度判定ステップによって被写体の移動速度が所定の速度以上でないと判定されたときに、処理動作を行わないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、撮影範囲内に収めるように確実に被写体を捉えて良好に被写体を撮影することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて、本発明の実施の形態として示す撮影装置であるデジタルスチルカメラ１について説明をする。図１は、デジタルスチルカメラ１の機能構成を示したブロック図である。
【００２４】
図１に示すように、デジタルスチルカメラ１は、モータ１１と、レンズユニット１２と、撮像素子１３と、タイミング発生器（ＴＧ）１４と、垂直ドライバ１５と、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）１６と、Ａ／Ｄ変換器１７と、カラープロセス回路１８と、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ１９と、ＤＲＡＭインターフェース（Ｉ／Ｆ）２０と、ＤＲＡＭ２１と、制御部２２と、ＶＲＡＭコントローラ２３と、ＶＲＡＭ２４と、デジタルビデオエンコーダ２５と、表示部２６と、画像処理部２７と、メモリ２８と、キー入力部２９と、音声処理部３０と、マイクロフォン部（ＭＩＣ）３２と、スピーカ部（ＳＰ）３３とを備えている。
【００２５】
レンズユニット１２は、複数のレンズ群からなり、所望の被写体を含む撮影領域を撮像素子１３に結像するための光学系である。レンズユニット１２は、図示しないシャッターユニット、絞りユニットを備えており、モータ１１の駆動により合焦位置や絞り位置が移動される。このレンズユニット１２は、制御部２２の制御に応じてズームアウト、ズームインを自在に実行し、撮影範囲を変化させることができるズームレンズを備えている。
【００２６】
撮像素子１３は、例えばＲＧＢの原色系のカラーフィルタを形成しており、タイミング発生器１４、垂直ドライバ１５によって走査駆動されるもので、一定周期毎に結像した光像に対応する光電変換出力を１画面分出力する。
【００２７】
サンプルホールド回路１６、Ａ／Ｄ変換器１７などからなる撮像系は、撮像素子１３、から出力された光電変換出力に所望の処理を施す。具体的には、光電変換出力に対して、ｌアナログ値の信号の状態でＲＧＢの各原色成分毎に適宜ゲイン調整した後、サンプルホールド回路１６でサンプルホールドし、Ａ／Ｄ変換器１７でデジタルデータに変換し、カラープロセス回路１８に出力する。
【００２８】
カラープロセス回路１８は、画素補間処理、γ補正処理、及びマトリックス演算を含むカラープロセス処理を行い、デジタル値での輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒを生成しＤＭＡコントローラ１９に出力する。
【００２９】
ＤＭＡコントローラ１９は、カラープロセス回路１８の出力する輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒを、同じくカラープロセス回路１８からの複合同期信号、メモリ書き込みイネーブル信号、及びクロック信号を用いて一度ＤＭＡコントローラ１９内部のバッファに書き込み、ＤＲＡＭインターフェース２０を介してバッファメモリとして使用されるＤＲＡＭ２１にＤＭＡ転送を行う。
【００３０】
制御部２２は、ＣＰＵと、このＣＰＵで実行される動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ、及びワークメモリとして使用されるＲＡＭなどを有し、当該デジタルスチルカメラ１を統括的に制御する。
【００３１】
制御部２２は、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、ＣｒのＤＲＡＭ２１へのＤＭＡ転送終了後に、この輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、ＣｒをＤＲＡＭインターフェース２０を介してＤＲＡＭ２１より読み出し、ＶＲＡＭコントローラ２３を介してＶＲＡＭ２４に書き込む。
【００３２】
デジタルビデオエンコーダ２５は、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、ＣｒをＶＲＡＭコントローラ２３を介してＶＲＡＭ２４より定期的に読み出し、これらのデータを元にビデオ信号を発生して表示部２６に出力する。
【００３３】
制御部２２は、被写体を撮影する撮影モードとして、レンズユニット１２を向けた所望の被写体を撮影する通常撮影モードと自動ズームコントロールモードとを制御する。
【００３４】
自動ズームコントロールモードは、レンズユニット１２を向けた撮影範囲内に存在する被写体の中から動きのある任意の被写体を特定し、特定した被写体を追尾しながら所定の領域内に収まっていないと判断された場合に、被写体を含む撮影範囲を自動的にズームインまたはズームアウトをすることで、撮影範囲内に収めるように確実に被写体を捉えて良好な被写体の撮影を実行するモード、つまり被写体追尾ズーミング撮影モードである。
【００３５】
なお、制御部２２によるズーム制御は、ズームレンズを備えるレンズユニット１２などの光学系を制御することによる光学ズームであってもよいし、デジタル画像処理的にズームを実行するデジタルズームであってもよいし、両者を組み合わせたものであってもよい。この自動ズームコントロールモードについては、後で詳細に説明をする。
【００３６】
表示部２６は、図示しないが、例えば、デジタルスチルカメラ１の筐体の背面側に設けられており、撮影モード時にはモニタ表示部（電子ファインダ）として機能し、デジタルビデオエンコーダ２５からのビデオ信号に基づいた表示を行うことで、その時点でＶＲＡＭコントローラ２３から取り込んでいる画像情報に基づく画像をリアルタイムに表示する。
【００３７】
このように、表示部２６に、その時点での画像がモニタ画像としてリアルタイムに表示されている、いわゆるスルー画像の表示状態で、静止画撮影を行いたいタイミングで、キー入力部２９のうちの一つであるシャッターキーを操作するとトリガ信号が発生される。
【００３８】
制御部２２は、このトリガ信号に応じて、その時点で撮像素子１３から取り込んでいる１画面分の輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、ＣｒをＤＲＡＭインターフェース２０を介して輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ、色差信号Ｃｒの各コンポーネント毎に例えば、縦８画素×横８画素の基本ブロックと呼称される単位で読み出して画像処理部２７に書き込む。
【００３９】
画像処理部２７は、制御部２２の制御に応じて、書き込まれた画像に対してＪＰＥＧ（Joint Photograph coding Experts Group）規格に従ったＡＤＣＴ（Adaptive Discrete Cosine Transform：適応離散コサイン変換）、エントロピ符号化方式であるハフマン符号化などの処理によりデータ圧縮する。
【００４０】
メモリ２８は、固定的に常設された記録媒体や、当該デジタルスチルカメラ１に対して着脱自在なメモリカードなどの記録媒体などである。メモリ２８には、制御部２２の制御により、画像処理部２７の処理により得られた符号データが１画像のデータファイルとして読み出され書き込まれる。
【００４１】
制御部２２は、上述した、１フレーム文の輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒの圧縮処理、メモリ２８への全圧縮データの書き込み処理が終了したことに応じて、撮像素子１３、からＤＲＡＭ２１への経路を再び起動する。
【００４２】
キー入力部２９は、電源キー、シャッターキー、モード切替キー、メニューキー、十字キー及びセットキーなどを総称したユーザの操作を入力するためのキー群である。このキー入力部２９は、制御部２２に接続されており、各キーの操作に応じて操作された旨を指示する操作命令信号が制御部２２へと出力される。
【００４３】
音声処理部３０は、ＰＣＭ音源などの音源回路を備え、音声の録音時にはマイクロフォン部３２より入力された音声信号をデジタル化し、所定のデータファイル形式、例えばＭＰ３（MPEG-1 audio layer 3）規格にしたがってデータ圧縮して音声データファイルを生成してメモリ２８に送出する。また、音声処理部３０は、音声の再生時には、メモリ２８から送られてきた音声データファイルの圧縮を伸長してアナログ信号へと変換し、デジタルスチルカメラ１の図示しない筐体の背面に設けられたスピーカ部などを介して拡声放音させる。
【００４４】
ストロボ駆動部３１は、静止画像撮影時に図示しないストロボ用の大容量コンデンサを充電した上で、制御部２２からの制御に応じてストロボ発光部３４を閃光駆動させる。
【００４５】
また、静止画像ではなく動画像の撮影時においては、１回目のシャッターキーが操作された時点で、上述した静止画データを画像処理部２７でデータ圧縮した静止画データファイルのメモリ２８への記録を開始する。以降、所定のフレームレート、例えば３０（フレーム／秒）でこの処理を連続して実行し、２回目にシャッターキーが操作されるか、また所定の制限時間、例えば、３０秒が経過した時点でそれら一連の静止画データファイルを一括してモーションＪＰＥＧのデータファイル（ＡＶＩファイル）として設定し直す。
【００４６】
また、再生モード時には、制御部２２が、メモリ２８に記録されている画像データを選択的に読み出し、画像処理部２７で撮影モード時にデータ圧縮した手順と全く逆の手順で圧縮されている画像データを伸長し、伸長した画像データをＤＲＡＭインターフェース２０を介してＤＲＡＭ２１に保持させた上で、このＤＲＡＭ２１の保持内容をＶＲＡＭコントローラ２３を介してＶＲＡＭ２４に記憶させ、このＶＲＡＭ２４より定期的に画像データを読み出してビデオ信号を発生し、表示部２６に表示させる。
【００４７】
選択した画像データが、静止画像ではなく動画像であった場合、選択した動画像ファイルを構成する個々の静止画データの再生を時間的に連続して実行し、全ての静止画データの再生を終了した時点で、次に再生の指示がなされるまで先頭に位置する静止画データのみを用いて再生表示する。
【００４８】
続いて、図２に示すフローチャートを用いて、制御部２２による自動ズームコントロールモードにおける処理動作について説明をする。
【００４９】
ステップＳ１において、ユーザによりキー入力部２９の操作により自動ズームコントロールモードがオン（ＯＮ）にされたことに応じて、制御部２２は、自動ズームコントロールモードによる処理を開始する。
【００５０】
ステップＳ２において、制御部２２は、レンズユニット１２、撮像素子１３を介して撮影される撮影範囲内において、動きのある任意の被写体を追尾対象として特定する。具体的には、表示部２６にスルー表示された画像を参照しながらユーザによってなされるシャッターキーの半押しによるピント合わせにより、制御部２２は、ピント合わせされた被写体を追尾対象として特定する。また、制御部２２は、レンズユニット１２、撮像素子１３を介して撮影される撮影範囲内において、例えば、動きベクトルなどを算出して動きのある任意の被写体を追尾対象として特定するようにしてもよい。
【００５１】
ステップＳ３において、制御部２２は、ステップＳ２で特定された被写体の追尾を開始する。
【００５２】
ステップＳ４において、制御部２２は、追尾している被写体がズームアウト検出枠にかかったかどうかを判断する。制御部２２は、被写体が、ズームアウト検出枠にかかった場合には、ステップＳ５へと処理を進める一方、ズームアウト検出枠にかかっていない場合には、当該ステップＳ４での待機状態を継続する。
【００５３】
ここでズームアウト検出枠について説明をする。ズームアウト検出枠とは、図１に示す表示部２６上の表示領域に規定される所定の領域であり、被写体がこのズームアウト検出枠にかかった場合に、自動的にズームアウトを実行させるためのトリガとなる検出領域である。
【００５４】
ズームアウト検出枠には、表示部２６において画像を表示させる表示領域の定義に応じて、図３乃至図５に示すような領域を規定することができる。
【００５５】
まず、図３に示すように、撮像素子１３の最大画像撮像領域であるＣＣＤ撮像領域ＳＡで撮像された画像を、表示部２６の画像を表示する表示領域である表示領域ＤＡに全て表示させるように構成されている場合、ズームアウト検出枠ＺＯは、矩形状の表示領域ＤＡの四辺に沿うように所定の幅を保ちながら表示領域ＤＡ内に規定される。
【００５６】
制御部２２は、このズームアウト検出枠ＺＯに、追尾している被写体が侵入、つまりかかったかどうかを監視している。言い換えれば、制御部２２は、図３に示すように、ズームアウト検出枠ＺＯ以外の領域であり、表示領域ＤＡの中心Ｃを含む矩形状の領域ＣＡ内に、追尾している被写体が収まっているかどうかを監視しているともいえる。つまり、追尾している被写体が、領域ＣＡ内に収まっていないと判断されれば、ズームアウト検出枠ＺＯにかかったと判断されたことと同義であるため、ズームアウトを実行する処理へと移行する。
【００５７】
このように、ズームアウトを実行するトリガを規定すると、追尾している被写体が表示部２６に表示されている状態でズームアウトが開始されるため、被写体を消失することなく違和感のない表示画像をユーザに提供することができる。したがって、確実な被写体の撮影を実現することができる。
【００５８】
次に、図４に示すように、撮像素子１３の最大画像領域であるＣＣＤ撮像領域ＳＡで撮像された画像を、表示部２６の表示領域ＤＡに一部だけ表示させるように構成されている場合、ズームアウト検出枠ＺＯは、矩形状の表示領域ＤＡの四辺に沿うように所定の幅を保ちながら表示領域ＤＡ内に規定される。
【００５９】
制御部２２は、このズームアウト検出枠ＺＯに、追尾している被写体が侵入、つまりかかったかどうかを監視している。言い換えれば、制御部２２は、図４に示すように、ズームアウト検出枠ＺＯ以外の領域であり、表示領域ＤＡの中心Ｃを含む矩形状の領域ＣＡの最大領域を表示部２６の表示領域ＤＡ内に規定し、この領域ＣＡ内に、追尾している被写体が収まっているかどうかを監視しているともいえる。つまり、追尾している被写体が、領域ＣＡ内に収まっていないと判断されれば、ズームアウト検出枠ＺＯにかかったと判断されたことと同義であるため、ズームアウトを実行する処理へと移行する。
【００６０】
このように、ズームアウトを実行するトリガを規定すると、追尾している被写体が表示部２６に表示されている状態でズームアウトが開始されるため、被写体を消失することなく違和感のない表示画像をユーザに提供することができる。したがって、確実な被写体の撮影を実現することができる。
【００６１】
また、図５に示すように、撮像素子１３の最大画像領域であるＣＣＤ撮像領域ＳＡで撮像された画像を、表示部２６の表示領域ＤＡに一部だけ表示させるように構成されている場合、ズームアウト検出枠ＺＯは、矩形状の表示領域ＤＡの四辺に沿うように所定の幅を保ちながら表示領域ＤＡ外に規定することもできる。
【００６２】
制御部２２は、このズームアウト検出枠ＺＯに、追尾している被写体が侵入、つまりかかったかどうかを監視している。言い換えれば、制御部２２は、図５に示すように、ズームアウト検出枠ＺＯ以外の領域であり、表示領域ＤＡの中心Ｃを含む矩形状の領域ＣＡの最大領域を表示部２６の表示領域ＤＡ外に規定し、この領域ＣＡ内に、追尾している被写体が収まっているかどうかを監視しているともいえる。つまり、追尾している被写体が、領域ＣＡ内に収まっていないと判断されれば、ズームアウト検出枠ＺＯにかかったと判断されたことと同義であるため、ズームアウトを実行する処理へと移行する。
【００６３】
このように、ズームアウトを実行するトリガを規定すると、追尾している被写体を表示部２６から一旦消失してしまった場合であってもズームアウトが開始されるため、被写体の撮影チャンスを再びユーザに提供することができる。したがって、確実な被写体の撮影を実現することができる。
【００６４】
また、ズームアウト検出枠ＺＯは、上述した図３乃至図５や図６に示すように、矩形状の表示領域ＤＡの四辺に沿うよう規定されるだけでなく、図７に示すように、表示領域ＤＡの左右両端部に規定するようにしてもよい。いずれの場合も、制御部２２によるズームアウトを実行するトリガの別な定義である、追尾している被写体が収まっているかどうかを監視する領域ＣＡの形状は矩形状となる。このように領域ＣＡを矩形状とすることで、被写体が領域ＣＡに収まらなくなるまでの距離が延びることから、ズームアウトを実行するタイミングを限界まで引き延ばすことができるため、不必要にズームアウトが実行されてしまうことによる煩わしさを防止することができる。
【００６５】
図６、図７に示すようなズームアウト検出枠ＺＯの形状の選択は、ユーザによるキー入力部２９の操作によって実行することができる。
【００６６】
再び、図２に示すフローチャートへと戻り、制御部２２による自動ズームコントロールモードにおける処理動作について説明をする。
【００６７】
ステップＳ５において、制御部２２は、追尾している被写体が、ズームアウト検出枠にかかったことに応じて、このときの被写体の速度を検出する。具体的には、制御部２２は、撮像素子１３で撮像された画像を所定の画素数からなるマクロブロック単位でとらえ、ズームアウト検出枠に侵入する前に被写体が存在していたマクロブロックのズームアウト検出枠への被写体の侵入前後での画素数の変化から被写体の位置を動きベクトルとして算出する。制御部２２は、算出した動きベクトルより、被写体の速度と移動方向とを把握することができる。
【００６８】
ステップＳ６において、制御部２２は、ステップＳ５で算出した被写体の速度に応じて、ズームアウトする際のズーム速度、またはズーム倍率のいずれかを決定する。
【００６９】
制御部２２は、被写体の速度に応じて、ズームアウトする際の単位時間あたりのズーム速度を決定する。つまり、被写体の速度が速ければ速いズーム速度でズームアウトするようにし、被写体の速度が遅ければ遅いズーム速度でズームアウトするようにする。
【００７０】
また、制御部２２は、被写体の速度に応じて、ズーム倍率を決定するようにしてもよい。つまり、被写体の速度が速ければ大きなズーム倍率でズームアウトするようにし、被写体の速度が遅ければ小さなズーム倍率でズームアウトするようにする。
【００７１】
ステップＳ７において、制御部２２は、決定したズーム速度、またはズーム倍率で、レンズユニット１２、撮像素子１３を介して撮影された追尾した被写体を含む撮影範囲をズームアウトするよう制御し、ズームアウト処理を実行する。
【００７２】
このように、制御部２２は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、被写体の速度に応じて決定したズーム速度、またはズーム倍率でズームアウト処理を制御することで、極めて自然に、かつ表示部２６に表示されている被写体を見失うことなく最適なサイズまで縮小させることができる。
【００７３】
また、制御部２２は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、被写体の速度によらず、最大縮小倍率となるまで、ズームアウトするように制御するようにしてもよい。この場合、制御部２２は、図２に示すフローチャートのステップＳ５、ステップＳ６の処理を経由せずにステップＳ４からステップＳ７へと処理を進めることになる。
【００７４】
ステップＳ８において、制御部２２は、現在の被写体の位置をチェックする。
【００７５】
ステップＳ９において、制御部２２は、追尾している被写体がズームイン検出枠にかかったかどうかを判断する。制御部２２は、被写体が、ズームイン検出枠にかかった場合には、ステップＳ１０へと処理を進める一方、ズームイン検出枠にかかっていない場合には、ステップＳ８へと処理を戻す。
【００７６】
ここでズームイン検出枠について説明をする。ズームイン検出枠とは、図１に示す表示部２６上の表示領域内の所定の中央領域に規定され、被写体がこのズームイン検出枠にかかった場合に、自動的にズームインを実行させるためのトリガとなる検出領域である。図８、９に、ズームイン検出枠の一例として、ズームイン検出枠ＺＩを示す。例えば、図８、９に示すように、ズームイン検出枠ＺＩは、表示領域ＤＡの所定の中央領域に矩形状の領域として規定される。
【００７７】
制御部２２は、このズームイン検出枠ＺＩに、追尾している被写体が侵入、つまりかかったかどうかを監視している。つまり、追尾している被写体が、ズームイン検出枠ＺＩに侵入したと判断されれば、ズームインを実行する処理へと移行する。
【００７８】
ステップＳ１０において、制御部２２は、レンズユニット１２、撮像素子１３を介して撮影された追尾した被写体を含む撮影範囲を適切なズーム倍率となるまでズームインするよう制御し、ズームイン処理を実行する。
【００７９】
なお、上述したズームアウト処理は、ズームアウト後の被写体がズームイン検出枠ＺＩに侵入しない程度で実行されるものとし、ズームイン処理は、ズームイン後の被写体がズームアウト検出枠ＺＯに侵入しない程度で実行されるものとする。
【００８０】
このように、制御部２２は、図１０（ａ）に示すように、所定の領域ＣＡに収まらずズームアウト検出枠ＺＯにかかったことに応じて、図１０（ｂ）に示すように、ズームアウト処理を実行する。さらに、制御部２２は、図１０（ｃ）に示すように、ズームイン検出枠ＺＩに侵入したことに応じて、図１０（ｄ）に示すように、ズームイン処理を実行する。
【００８１】
つまり、制御部２２は、ズームアウト検出枠ＺＯに、一旦かかることでズームアウトした被写体が、再び表示部２６の所定の中央領域であるズームイン検出枠ＺＩへと侵入したことで、縮小した被写体を適切なサイズまで拡大することができる余地があると判断し、ズームイン処理を実行する。したがって、追尾していた被写体を適切なサイズで撮影することができる。
【００８２】
このように、制御部２２は、追尾している被写体が、領域ＣＡ内に収まっていないと判断したことに応じて、被写体を含む撮影範囲をズームアウトするよう制御するため、撮影範囲内に収めるように確実に被写体を捉えることができる。したがって、ユーザは、自動ズームコントロールモードに設定することで、良好に被写体を撮影することができる。
【００８３】
また、領域ＣＡを表示部２６の表示領域の中心を含む領域とすることで、撮影範囲から外れようとしている被写体を確実に捉えることができる。
【００８４】
続いて、図１１に示すフローチャートを用いて、制御部２２による自動ズームコントロールモードにおける別な処理動作について説明をする。
【００８５】
上述した図２に示すフローチャートを用いて説明した処理動作では、制御部２２は、被写体の速度に応じて決定したズーム速度、またはズーム倍率でズームアウト処理を制御していた。これに対し、図１１に示すフローチャート用いて説明する処理動作では、制御部２２は、被写体の速度が所定の速度以上となったことに応じて、最大縮小倍率となるまで、一気にズームアウトするように制御する。
【００８６】
ステップＳ２１において、ユーザによりキー入力部２９の操作により自動ズームコントロールモードがオン（ＯＮ）にされたことに応じて、制御部２２は、自動ズームコントロールモードによる処理を開始する。
【００８７】
ステップＳ２２において、制御部２２は、レンズユニット１２、撮像素子１３を介して撮影される撮影範囲内において、動きのある任意の被写体を追尾対象として特定する。具体的には、表示部２６にスルー表示された画像を参照しながらユーザによってなされるシャッターキーの半押しによるピント合わせにより、制御部２２は、ピント合わせされた被写体を追尾対象として特定する。また、制御部２２は、レンズユニット１２、撮像素子１３を介して撮影される撮影範囲内において、例えば、動きベクトルなどを算出して動きのある任意の被写体を追尾対象として特定するようにしてもよい。
【００８８】
ステップＳ２３において、制御部２２は、ステップＳ２２で特定された被写体の追尾を開始する。
【００８９】
ステップＳ２４において、制御部２２は、追尾している被写体の速度を検出する。例えば、制御部２２は、被写体の動きベクトルを算出し、算出した動きベクトルより被写体の速度と移動方向とを把握する。
【００９０】
ステップＳ２５において、制御部２２は、検出した被写体の速度が所定の速度以上であるかどうかを判定する。制御部２２は、被写体の速度が所定の速度以上である場合、ステップＳ２６へと処理を進め、被写体の速度が所定の速度以上でない場合、ステップＳ２４へと処理を戻す。
【００９１】
ステップＳ２６において、制御部２２は、被写体の表示部２６の表示領域上における現在の位置座標（Ｘ，Ｙ）をチェックする。
【００９２】
ステップＳ２７において、制御部２２は、位置座標（Ｘ，Ｙ）から表示部２６の表示領域上の象限をチェックする。具体的には、図１２乃至図１５に示すように、表示部２６の表示領域ＤＡの中心を原点としたＸＹ座標を設ける。このとき、被写体の座標位置（Ｘ，Ｙ）から、被写体が、現在、第何象限に存在しているかが分かる。図１２乃至図１５では、ぞれぞれ、被写体が第１乃至第４象限に存在しているのが分かる。
【００９３】
ステップＳ２８において、制御部２２は、追尾している被写体の移動ベクトルをチェックし、被写体の移動方向を判定する。
【００９４】
ステップＳ２９において、制御部２２は、Ｘ座標の絶対値、Ｙ座標の絶対値のいずれかが大きくなる方向に移動しているかどうかを判断する。制御部２２は、Ｘ座標の絶対値、Ｙ座標の絶対位置のいずれかが大きくなる方向に移動している場合、ステップＳ３０へと処理を進める一方、そうでない場合、ステップＳ２４へと処理を戻す。
【００９５】
これは、制御部２２によって判定された移動方向により、追尾している被写体が、撮影範囲である画角から外れる方向へ移動しているかどうかを判定していることを意味している。つまり、Ｘ座標の絶対値、Ｙ座標の絶対値のいずれかが大きくなる方向に被写体が移動している場合、２次元平面上において原点から遠ざかる方向、つまり画角から外れる方向へと被写体が移動していると判断される。
【００９６】
例えば、図１２では、第１象限に位置している被写体の移動ベクトルＶ１より、Ｘ座標の絶対値、Ｙ座標の絶対値のいずれも大きくなる方向に移動していると判定され、被写体は、画角から外れる方向へ移動しようとしているのが分かる。
【００９７】
また、図１３では、第２象限に位置している被写体のベクトルＶ２より、Ｘ座標の絶対値が大きくなる方向に移動していると判定され、被写体は、画角から外れる方向へ移動しようとしているのが分かる。
【００９８】
また、図１４では、第３象限に位置している被写体のベクトルＶ３より、Ｘ座標の絶対値、Ｙ座標の絶対値ともに小さくなる方向に移動していると判定され、被写体は、画角から外れない方向へ移動しようとしているのが分かる。
【００９９】
さらに、図１５では、第４象限に位置している被写体のベクトルＶ４より、Ｙ座標の絶対値が大きくなる方向に移動していると判定され、被写体は、画角から外れる方向へ移動しようとしているのが分かる。
【０１００】
ステップＳ３０において、制御部２２は、撮像素子１３を介して撮影された追尾した被写体を含む撮影範囲を最小倍率となるまでズームアウトするよう制御し、ズームアウト処理を実行する。
【０１０１】
ステップＳ３１において、制御部２２は、現在の被写体の位置をチェックする。
【０１０２】
ステップＳ３２において、制御部２２は、追尾している被写体がズームイン検出枠にかかったかどうかを判断する。制御部２２は、被写体が、ズームイン検出枠にかかった場合には、ステップＳ３３へと処理を進める一方、ズームイン検出枠にかかっていない場合には、ステップＳ３１へと処理を戻す。
【０１０３】
ステップＳ３３において、制御部２２は、レンズユニット１２、撮像素子１３を介して撮影された追尾した被写体を含む撮影範囲を適切なズーム倍率となるまでズームインするよう制御し、ズームイン処理を実行する。
【０１０４】
なお、上述したズームアウト処理は、ズームアウト後の被写体がズームイン検出枠ＺＩに侵入しない程度で実行されるものとし、ズームイン処理は、ズームイン後の被写体が画角から外れない程度で実行されるものとする。
【０１０５】
このように、制御部２２は、図１６（ａ）に示すように、被写体の速度が所定の速度以上で、画角から外れる方向へ移動したことに応じて、図１６（ｂ）に示すように、ズームアウト処理を実行する。さらに、制御部２２は、図１６（ｃ）に示すように、ズームイン検出枠ＺＩに侵入したことに応じて、図１６（ｄ）に示すように、ズームイン処理を実行する。
【０１０６】
これにより、制御部２２は、被写体の速度が所定の速度以上で、画角から外れる方向へ移動したことで、一気に最小倍率となるまでズームアウトをすることで、追尾している被写体を表示部２６から消失させることなく撮影チャンスをユーザに提供することができる。したがって、確実な被写体の撮影を実現することができる。
【０１０７】
また、例えば、上述した図１４に示すように、Ｘ座標、Ｙ座標の絶対値がともに小さくなっていく方向に被写体が移動していく場合であっても、表示領域ＤＡの原点である中心付近を通過した後には、画角から外れる方向に移動することになる。したがって、被写体が高速で移動している場合には、被写体の移動方向を考慮せず速度のみをトリガとしてズームアウトするように制御した方が、追尾している被写体を表示部２６から消失させることなく撮影のチャンスを迅速にユーザに提供することができる場合もある。したがって、確実な被写体の撮影を実現することができる。
【０１０８】
このように、被写体の速度のみをズームアウトのトリガとする場合、制御部２２は、図１１に示すフローチャートにおいて、ステップＳ２６乃至ステップＳ２９の処理ステップを飛ばして、ステップＳ２５からステップＳ３０へと進むように制御する。
【０１０９】
さらに、制御部２２は、ズームアウトされた被写体が、再び表示部２６の所定の中央領域であるズームイン検出枠ＺＩへと侵入したことで、縮小した被写体を適切なサイズまで拡大することができる余地があると判断し、ズームイン処理を実行する。したがって、追尾していた被写体を適切なサイズで撮影することができる。
【０１１０】
なお、上述したズームアウト検出枠ＺＯの幅、ズームイン検出枠ＺＩの大きさは、ユーザによるキー入力部２９の操作によりそれぞれ自在に変更することができる。
【０１１１】
さらに、本実施の形態ではデジタルスチルカメラ１を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、撮影機能付きの携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Data Assistance ）や動画像を撮影するビデオカメラ装置などにも適用することができる。
【０１１２】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施の形態として示すデジタルスチルカメラの機能構成について説明するためのブロック図である。
【図２】前記デジタルスチルカメラで実行される自動ズームコントロールモードの処理動作について説明するためのフローチャートである。
【図３】表示部の表示領域に規定されるズームアウト検出枠の一例について説明するための図である。
【図４】表示部の表示領域に規定されるズームアウト検出枠の別な例について説明するための図である。
【図５】表示部の表示領域に規定されるズームアウト検出枠のさらに別な例について説明するための図である。
【図６】表示部の表示領域に規定されるズームアウト検出枠の形状を示した図である。
【図７】表示部の表示領域に規定されるズームアウト検出枠の別な形状を示した図である。
【図８】被写体の速度に応じてズームアウトされる様子を示した図である。
【図９】被写体の速度によらずズームアウトされる様子を示した図である。
【図１０】前記自動ズームコントロールモードにおいて、ズームアウトされてからズームインされるまでの一連の流れを示した図である。
【図１１】前記デジタルスチルカメラで実行される自動ズームコントロールモードの別な処理動作について説明するためのフローチャートである。
【図１２】表示部の表示領域の中心を原点としたときに、第１象限に被写体が存在している様子を示した図である。
【図１３】表示部の表示領域の中心を原点としたときに、第２象限に被写体が存在している様子を示した図である。
【図１４】表示部の表示領域の中心を原点としたときに、第３象限に被写体が存在している様子を示した図である。
【図１５】表示部の表示領域の中心を原点としたときに、第４象限に被写体が存在している様子を示した図である。
【図１６】前記自動ズームコントロールモードにおいて、ズームアウトされてからズームインされるまでの一連の流れを示した図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１  デジタルスチルカメラ
１２  レンズユニット
１３  撮像素子
１４  タイミング発生器
１５  垂直ドライバ
１６  サンプルホールド回路
１７  変換器
１８  カラープロセス回路
１９  ＤＭＡコントローラ
２０  ＤＲＡＭインターフェース
２１  ＤＲＡＭ
２２  制御部
２３  ＶＲＡＭコントローラ
２４  ＶＲＡＭ
２５  デジタルビデオエンコーダ
２６  表示部
２７  画像処理部
２８  メモリ
２９  キー入力部
【図１】
0005309490.tif 000002
【図２】
0005309490.tif 000003
【図３】
0005309490.tif 000004
【図４】
0005309490.tif 000005
【図５】
0005309490.tif 000006
【図６】
0005309490.tif 000007
【図７】
0005309490.tif 000008
【図８】
0005309490.tif 000009
【図９】
0005309490.tif 000010
【図１０】
0005309490.tif 000011
【図１１】
0005309490.tif 000012
【図１２】
0005309490.tif 000013
【図１３】
0005309490.tif 000014
【図１４】
0005309490.tif 000015
【図１５】
0005309490.tif 000016
【図１６】
0005309490.tif 000017